悬索桥主缆防护施工工艺初探00

悬索桥主缆防护施工工艺初探

摘 要：主缆是悬索桥的主要承重部件之一，其防护质量直接关系到桥梁建成后的养护成本和桥梁的使用寿命。本人经过关兴公路北盘江大桥和镇胜高速公路北盘江大桥主缆防护的施工，本文以贵州省镇宁至胜境关高速公路北盘江大桥为例，详细介绍了主缆的防护工艺。

关键词：悬索桥；主缆；防护

北盘江大桥位于贵州省晴隆县光照镇以东约7km的北盘江深度侵蚀切割区，跨越北盘江大峡谷，是沪瑞国道主干线贵州省镇宁至胜境关公路上跨越北盘江大峡谷的一座特大型桥梁。

北盘江大桥的主桥为636米单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥，双向4车道，设计行车速度80公里/小时。主缆作为主要承重构件之一，其防护质量直接关系到大桥的使用寿命。 1 主缆缠丝

主缆缠丝是用专用的缠丝设备以一定的张力使镀锌软钢丝密匝牢固地缠绕在主缆上的作业，用以保护主缆钢丝，保证涂装防护效果。北盘江大桥主缆直径索夹内为φ512.5mm，索夹间为φ518.9mm，采用φ4.1mm软质钢丝缠绕、涂装进行主缆防护。根据主缆直径，选用KCS1框架式缠丝机进行作业。

（1）缠丝机在主缆的最低点进行组装，用自带的移动卷扬机爬行至主缆最高点开始缠丝。爬升过程中，凡是与吊杆有冲突的部件均不安装。

（2）达最高点并装上所有的部件后，将框架用框架锁定瓦锁定在主缆上。框架中的绕包机先用后侧的绕包头从最高的索夹处开始由上向下缠丝。软钢丝在前一个索夹的一侧起头开始缠丝，在下一个索夹的另一侧结尾。在起头处，先将软钢丝端头与索夹焊接固定，绕包机用低速缠丝4至5圈后暂停，用特制工具逐圈将钢丝推入索夹槽隙中就位并尽可能使其整齐，然后微调绕包机的位置使导丝器位置与最后一圈软钢丝垂直，调整张拉力使其等于2500N，再次起动绕包机并转入高速缠丝。在结尾处，绕包机在接近索夹时改为用低速缠丝，缠至索夹时停机，以防止松散，预留足够长度后截断软钢丝。然后用手工及工具将软钢丝在索夹槽隙中缠绕3圈，拉紧并尽可能使其整齐，最后再将软钢丝头部与索夹焊接固定。

（3）当线盘中的缠绕软钢丝即将耗尽时，停机并对最后几匝已缠上主缆的缠丝进行局部并焊以防松散，并注意对主缆索股的保护。换上新的线盘并用前述的专用设备接头。

（4）绕包机接近下一个索夹时，利用换线盘的停机间隙，将绕包机后退，使前侧绕包头处于缠丝平面并转入工作状态，同时后侧绕包头转为不工作。用前侧绕包头缠至下一个索夹。

（5）将软钢丝头部按设计要求焊接固定，绕包机越过索夹。

（6）重新使后侧绕包头转入工作状态，前侧绕包头又转为不工作。从索夹的另一侧再次开始缠丝，当再次接近下一个索夹时，重复第4、5步的作业，直至缠到主缆最低处。

（7）除与吊杆有冲突的部件，并将移动卷扬机移到框架的另一端，使缠丝机爬行至另一个主塔处（也可以直接将缠丝机吊装至该点）。重复第2、3、4、5、6步的作业。

（8）包机缠至框架端部时，缠丝暂停，将框架向下移动一个机位并再次锁定，绕包机继续开机。在框架向下移动时，绕包机能自动保持与主缆的相对锁定。 2 主缆涂装 2.1 表面处理 2.1.1 除锈

在任何情况下大桥的主缆和钢索都不能以喷砂进行表面除锈处理。对索股有锈蚀的部位只能用袖珍磨机进行除锈处理，在处理时要认真仔细，杜绝破坏索股的其它部位镀锌层。

处理过的部位及四周要即时用吸尘器进行清洁处理，严防残留二次污染物。 2.1.2 清洁主缆

（1）先使用较硬的尼龙刷清除镀锌钢丝表面的锌盐，然后用清洁的抹布沾上清洁溶液对主缆的脏物进行清洁擦拭，特别要注意钢丝之间的清洁。注意阅读清洁剂的安全使用说明书以保证清洁剂不伤害镀锌层表面和在这个时段作业工人的安全。

（2）在清洁主缆的时候，可视主缆钢丝脏污的情况拆除一些主缆紧束带，注意折除的主缆紧束带的间隔和数量，心防主缆出现松散的现象。 2.1.3 干燥主缆

（1）利用洁净热风对主缆进行干燥。在对主缆干燥的工作过程中，热风的温度要控制在70℃左右。

（2）经热风处理和的主缆部分要及时用冷却洁净的压缩空气进行冷凝水清理。所有的压缩空气气源必须带有冷却器和油水分离过滤器；同时至少每小时一次以白试纸对压缩空气进行不间断检查。

（3）如不能及时地涂第一道底漆，应采用防潮密封材料对已经清洁的主缆进行包裹密封，以保持其清洁度和干燥度，并且主缆不再受到其他不应有的伤害。 2.2 涂装

考虑到每个项目设计上的差别，需根据设计涂装顺序进行施工。 2.2.1 环氧磷化底漆施工

（1）在涂装前，确定环境条件是否符合施工环境温度和环境相对湿度的要求。

（2）使用搅拌器分别搅拌每种组分，然后将固化剂倒入基料的容器里混合，搅拌至均匀为止。 （3）如有必要进行稀释，加入适量的稀释。

（4）以刷子将环氧磷化底漆刷涂在主缆索股的外表面，干膜厚应达到10μm。

（5）刷涂磷化底漆时，要特别注意索股间缝隙内的索股表面的涂刷，是凡毛刷尖能到的位置都要涂刷到位。

（6）对主缆上还没有拆除的紧束带部分的主缆，暂时不能涂环氧磷化底漆有待到随着刮涂腻子和缠丝工序进行，快要到达这些部位时才能拆除主缆紧束带，然后进行适当的清洁处理，再涂环氧磷化底漆。

2.2.2 不干性密封脂腻子施工

（1）打开包装，研磨密封腻子至均匀。

（2）使用专用腻刀将腻子批抹到主缆上，特别在主缆钢丝的连接处，要使密封腻子填入索股缝隙内，要填实喂饱， 将腻子表面抹平滑。

（3）密封腻子的批抹厚度最小为2700μm。在主缆底部垂挂的腻子应当用腻刀在干之前去除。 （4）批刮密封腻子24h内再进行缠丝工序的作业，以利缠丝顺利进行。

（5）在接近索夹和鞍座的部位，通常是用手动缠丝配合缠丝机进行缠丝工作，所以要非常注意在这些部位的涂腻子工作与缠丝工作的配合，以免出现问题。 2.2.3 已缠丝主缆上缠丝外表面环氧磷化底漆施工

（1）在涂装前，确定是否符合施工环境，检查经过缠丝的主缆表面是否有油、油渍或其他脏物。如有，以干净的抹布将其擦去。再有必要，可以使用对腻子无影响的溶剂进行清洁。

（2）在涂装前，确定环境条件是否符合施工环境温度和环境相对湿度的要求。

（3）使用搅拌器分别搅拌每种组分，然后将固化剂倒入基料的容器里混合，搅拌至均匀为止。 （4）如有必要进行稀释，加入适量的稀释。

（5）以刷子将环氧磷酸底漆刷涂在主缆缠丝的外表面，干膜厚应达到10μm。

（6）刷涂磷化底漆时，要特别注意缠丝间缝隙内缠丝表面的涂刷，都要全部涂刷到位。 （7）让膜层静置30min，然后再进行下道工序-喷涂环氧云铁底漆的施工。 2.2.4 环氧云铁底漆施工

（1）在涂装前，确定是否符合施工环境。检查经过涂过环氧磷酸锌底漆缠丝的表面是否有油、油渍或其他脏物。如有，以干净的抹布将其擦去。再有必要，可以使用对底漆无影响的溶剂进行清洁。

（2）在涂装前，确定环境条件是否符合施工环境温度和环境相对湿度的要求。

（3）使用搅拌器分别搅拌每种组分，然后将固化剂倒入基料的容器里混合，搅拌至均匀为止。 （4）如有必要进行稀释，加入适量的稀释。

（5）在喷涂环氧云铁底漆时，喷枪的运行方向要顺缠丝方向。

（6）漆膜要达到设计厚度。2×40μm。

（7）达到最短覆涂时间后，再进行聚硫密封腻子的施工。 2.2.5 批刮聚硫密封剂

（1）在批刮密封剂前，确定施工环境是否达到要求，特别要注意主缆的表面温度要高出环境温度3℃以上。

（2）用研磨机将密封剂的基料和硫化剂混合均匀。

（3）使用专用刮刀进行批刮密封剂，将腻子充分擀压入缠丝钢丝彼此之间的缝隙之中，再将腻子表面修整平滑。

（4）腻子的批刮最小厚度为1200μm。在主缆底部垂挂的腻子应当用灰刀在干固之前去除。 2.2.6 聚氨酯面漆层施工

（1）在涂装前，确定施工的环境条件是否符合工艺要求，并且要测量主缆涂装表面的温度，要求基材表面温度高于露点温度3℃以上。

（2）在聚硫密封剂批刮施工完毕24h进行涂聚氨酯面漆的施工。

（3）首先彻底搅拌面漆基料，然后加入固化剂再强力搅拌直至均匀。注意混合油漆的数量要适中，根据施工的能力进行油漆的混合。混合后的油漆要在使用期内用完(油漆的使用期根据环境温度而定，环境温度高时，油漆的使用期会缩短)，油漆的使用期要严格参照使用说明书。

（4）如有必要对面漆进行稀释，稀释剂的用量要适当，一般在5%～10%之间。 （5）以喷涂或刷涂的方式对面漆进行施工，每度面漆的干膜厚度要求60μm以上。 （6）当以喷涂的方式进行面漆施工时，调节设备的压力以适应周围的环境保证得到合适的涂装效果。操作中做到平行喷涂，每次覆盖前次喷涂区域的约50%。

（7）喷涂完毕之后，当即在主缆上部300～400mm宽的人行道范围内撒上防滑砂，过后不久防滑砂就会产生沉降被涂层所遮盖。

（8）待第一道面漆表干后，在喷涂第二道面漆前，用扫帚清除主缆表面上残留的砂粒。 （9）喷涂第二道面漆的工艺和质量控制同第一道面漆。 3 常见缺陷及预防处理

表1 常见缺陷及预防处理如下表 名称 现 象 处 理 流挂 密封剂批刮表面流坠，油漆沿涂覆表面流淌的现象 用腻刀清除流坠的密封剂（涂层未干时用刷子刷掉流挂的油漆；如油漆已干，则用砂纸将其砂掉再喷。） 用腻刀清除 腻子 在缠丝表面有自缠丝缝间溢出的不干外流 腻子 干喷 面形成一个象砂纸一样粗糙的膜 油漆在到达涂履表面前已交干，涂覆表除掉干喷层，重新喷涂，同时调整好操作参数并注意环境条件。 涂层未干时用刷子刷掉桔皮，如涂层已干则用砂纸砂掉桔皮重喷。 桔皮 涂覆表面形成类似桔皮关的漆膜 龟裂 涂层表面上形成网状裂纹，形状类似干除掉龟裂的涂层，调整好操作参数，重喷 裂的泥地（多发生于快干型油漆） 漆膜上出现小而深的肉眼可见的小孔，采用多次喷涂将针孔封闭或采用刷子用机械法通常一簇一簇地出现 进行修补 两层漆膜之间或作层与底材之间出现去掉分离层，重新进行处理和喷涂 分离 皱折 涂层表面呈现出类似皱纹一样的漆膜 铲除皱折层重新喷涂 针孔 脱层 4 结束语

目前，北盘江大桥已交付运营，在日常管养中，未发现主缆防护存在任何的缺陷，说明了该桥

主缆防护工程施工是成功的，其施工方法值得借鉴和推广。

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